[發(fā)明專利]一種CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710346014.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN107084876A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李博;趙志宏;杜時(shí)貴;黃嘉倫;金棟;周楷峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 紹興文理學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N3/06
• 分類號(hào): G01N3/06;G01N3/24;G01N15/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司33241
• 代理人: 王利強(qiáng)

1.一種CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：包括穩(wěn)定整體結(jié)構(gòu)的主機(jī)框架、用于進(jìn)行高溫下剪切和滲流試驗(yàn)的測(cè)試室、由油壓控制的剪切加載裝置、用于控制試件溫度與圍壓的溫壓伺服控制系統(tǒng)、由旋轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)下法蘭旋轉(zhuǎn)底座旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置和用于得到試件內(nèi)部三維圖像的CT掃描裝置；

所述的主機(jī)框架包括底座和反力架，所述旋轉(zhuǎn)裝置固定于所述底座上，所述測(cè)試室固定于所述旋轉(zhuǎn)裝置上，所述反力架固定于所述測(cè)試室上，所述反力架上放置剪切加載裝置和溫壓伺服控制系統(tǒng)；

所述的測(cè)試室包括圍壓室、剪切室和滲流裝置，所述圍壓室位于剪切室的外部，所述剪切室內(nèi)放置巖石試件，所述巖石試件半部的上端與剪切加載裝置的動(dòng)作端接觸，所述滲流裝置包括水箱、進(jìn)水孔和出水口，水箱中的水通過(guò)進(jìn)水孔流入巖石試件，經(jīng)過(guò)出水口流出并連接到測(cè)量裝置；油箱通過(guò)進(jìn)油管和出油管與圍壓室連接從而形成一個(gè)調(diào)溫循環(huán)系統(tǒng)，向所述圍壓室內(nèi)注入高溫高壓的油對(duì)巖石試件進(jìn)行加溫的同時(shí)提供圍壓；

所述的CT掃描裝置包括射線源和探測(cè)器，所述測(cè)試室兩側(cè)分別布置所述射線源和探測(cè)器。

2.如權(quán)利要求1所述的CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述圍壓室包括上法蘭蓋板、下法蘭旋轉(zhuǎn)底座、圍壓筒、高強(qiáng)螺栓；所述圍壓筒由碳纖維材料制成，鑲嵌在上下兩塊法蘭蓋板中，上法蘭蓋板和反力架下底板通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定，下法蘭蓋板和下法蘭旋轉(zhuǎn)底座通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定。

3.如權(quán)利要求1或2所述的CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述剪切室包括熱收縮套、碳纖維試件卡座、墊塊、位移傳感器以及壓頭，豎向千斤頂壓頭下連接半圓柱體形壓塊，上述半圓柱體形壓塊下連接碳纖維卡座，試件的左半部置于上述碳纖維卡座內(nèi)，上述壓塊穿過(guò)上述上法蘭蓋板，對(duì)試件的左半部加載剪切力，穿過(guò)蓋板的位置由密封圈密封，上述碳纖維卡座底部連接位移傳感器用于測(cè)量剪切位移；試件的右半部上下各有一個(gè)墊塊，其中下部墊塊固定，上部墊塊由螺栓連接在上法蘭蓋板上，旋轉(zhuǎn)螺栓可將墊塊壓在試件上，起到固定試件右半部的作用；包裹試件的熱收縮套，其上部從上法蘭蓋板處伸出，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓固定，熱收縮套下部閉合并與下法蘭蓋板通過(guò)墊板連接，連接部設(shè)置O型密封圈防漏。

4.如權(quán)利要求1或2所述的CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的溫壓伺服控制系統(tǒng)包括油溫傳感器、壓力傳感器、油泵、油箱、加熱器和溫壓伺服控制器，所述溫壓伺服控制器能控制油箱中的加熱器來(lái)調(diào)整油箱中的油溫，所述油箱通過(guò)進(jìn)油管和出油管與圍壓室連接從而形成一個(gè)調(diào)溫循環(huán)系統(tǒng)，向所述圍壓室內(nèi)注入高溫高壓的油對(duì)巖石試件進(jìn)行加溫的同時(shí)提供圍壓；油溫傳感器、壓力傳感器能將溫度、壓力數(shù)據(jù)傳輸給溫壓伺服控制器。

5.如權(quán)利要求1或2所述的CT實(shí)時(shí)三維掃描的高溫、滲流、剪切耦合巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括下法蘭旋轉(zhuǎn)底座、旋轉(zhuǎn)桿和步進(jìn)電機(jī)，所述下法蘭旋轉(zhuǎn)底座通過(guò)旋轉(zhuǎn)桿與步進(jìn)電機(jī)連接，所述步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)。